Holuhraun kitörés: látványos hasadékvulkáni működés gyarapodó lávamezővel. Gáz lesz?

Az elmúlt héten szakmai konferencia miatt nem tudtunk napi összefoglalókat adni a Bárdarbunga-Holuhraun hasadékvulkáni működésről és a kapcsolódó fejleményekről, most igyekszünk pótolni a legújabb hírekkel!
A látványos lávaszökőkút kitörések mellett zajló lávaöntéses vulkáni működésről naponta jelennek meg szebbnél szebb fotók és videofelvételek. A modern, internetes megosztásokkal jellemzett világunkban gyorsan terjednek az információk, a kihelyezett webkamerákon keresztül pedig élőben követhetjük az eseményeket. Mindez lehetővé teszi, hogy a lemeztektonika egyik legnagyszerűbb folyamatát, két hatalmas kőzetlemez távolodási folyamatát és az ehhez kapcsolódó hasadékvulkáni működés történéseit megfigyelhessük és elemezhessük. Az Izlandi Meteorológiai Intézet (Icelandic Met Office=IMO) példaértékűen végzi az adatszolgáltatást, természetesen szoros összefogásban az Izlandi Egyetem Földtudományi Intézet szakembereivel.

A vulkáni működés egyik leglátványosabb, legnagyszerűbb eseményei: felcsapó lávaszökőkút, előrenyomuló lávafolyam! Fotó: Johanne Schmith és Simon Redfern

Holuhraun 2014 - Eldgos í Vatnajökulsþjóðgarði / Eruption in Vatnajökull National Park from Vatnajökull National Park on Vimeo.

Lávaöntő működés: A hasadékvulkáni működés augusztus 31. óta szakadatlanul zajlik és egyesek már az elmúlt évszázad egyik legnagyobb lávaöntő kitöréséről beszélnek. A méretekről azonban csak becslések vannak. Annyit tudunk, hogy a lávamező már közel 20 négyzetkilométer nagyságú területet fed be, a lávafolyás jelenleg naponta mintegy 100 métert halad előre északkelet felé és a frontja már 17 km távolságba jutott a hasadéktól. Az eddig felszínre került lávamennyiség pontos számadata nem ismert, de becslések szerint még nem éri el a 100 millió köbmétert, (0.1 köbkilométer), azaz egyelőre még elmarad a Krafla 1975-1984-es hasadékvulkáni kitörés 0.2-0.3 köbkilométer lávamennyiségétől. Azonban míg ez utóbbi 9 év alatt gyülemlett fel, a közel 0.1 köbkilométer láva a jelenlegi kitörés során mindössze 2 hét alatt jutott a felszínre, azaz most sokkal nagyobb a kitörési ráta, azaz a kitörési intenzitás (ez most másodpercenként 200-300 köbméterre becsülhető)! Ez többszöröse a Krafla lávaöntő működése során tapasztaltnál! Ha a lávaöntés a mostanihoz hasonló ütemben folytatódik, akkor a Holuhraun vulkáni kitörés valóban Izland történelmi időkben zajlott legnagyobb vulkánkitörései közé juthat. A lávafront már félig keresztezte a Jökulsá á Fjöllum gleccser folyamot, ami a Vatnajökull gleccserből kiindulva halad több ágon észak felé. A láva-víz találkozás egyelőre nem okozott számottevő robbanásos kitöréseket, a lávafronton olykor gőzoszlop emelkedik fel. Érdekes megfigyelni azonban, ahogy az előrenyomuló lávafolyam fokozatosan téríti el a folyóvizet. Izgalmas kérdés, hogy mi történik, ha a láva eléri a jelenleg még néhány kilométer távolságba lévő kiemelkedést, ahol a webkamerák is vannak. Amennyiben északnyugatra tér el, akkor adott esetben elérheti az Askja kalderát, a kis Víti beszakadásos kráter tavát...

A Holuhraun lávamező az űrből és egy közel kép a lávafrontról, ami eléri a 4 méter vastagságot! Fotó: NASA és Simon Redfern

Jön a gáz: Jön, mégpedig jelentős mennyiségben, ami egyre nagyobb problémát okoz a helyszínen és Izland északkeleti részén! A hasadékvulkáni kitörést erős kéndioxid és széndioxid gázkiáramlás kíséri. A kéndioxid gáz jelenlétét a hasadékból felemelkedő szürkéskék felhő, a területre gyakran rátelepedő kékes vulkáni szmog is jelzi. A kellemetlen záptojás szagú kéndioxid gáz jelentős mennyisége miatt még a méréseket végző szakembereknek is többször el kellett hagyniuk a helyszínt, a turisták pedig eleve nem közelíthetik meg a kitörés területét. Az egészségre káros kéndioxid alsó határértéke 350 µg/m3 (egy órás átlagban), illetve 125 µg/m3 (napi átlagban), a WHO szerint viszont napi átlagban a 20 µg/m3 koncentráció is egészségre káros hatással lehet. Ehhez képest a helyszínen több mint 1000 µg/m3 koncentrációt is mértek! A kéndioxid mellett jelentős a széndioxid kiáramlás is, amely gáz nagy sűrűsége miatt a felszíni mélyedésekben ül meg. A terepen dolgozó 10-20 szakember ezért csak gázmaszkban dolgozhat gázmérő detektorokkal felszerelve és a közelükben oxigénmaszkok is vannak, amennyiben jelentős széndioxidot lélegzenének be.

Balra: Kékes köd lepi el Izland keleti felét: ez a vulkáni szmog! Jobbra: a Holuhraun kitörés nyomán kelet felé sodródó kéndioxid felhő az Eumetsat GOME-2 modellje szerint

Balra: Markáns kéndioxid koncentráció csúcs Dublinben szeptember 6-án. Jobbra: a Holuhraun kitörés nyomán Norvégia felé sodródó kéndioxid felhő szeptember 9-én

A légszennyezés azonban nem csak a kitörés helyszínére korlátozódik. A sokszor változó irányú szél északkeleti-keleti irányba sodorja tovább a kéndioxiddal telített légtömeget, aminek következtében az Izland keleti partvidékén élők egyre szennyezettebb levegővel szembesülnek. A tájat kékes köd lepi el és a gáz több mint 100 km távolságban (pl. Reydarfjordur településen) is többeknek egészségügyi problémát okoz. Ilyen magas kéndioxid koncentrációt (2600 µg/m koncentrációt is mértek!) még nem mértek Izlandon a modern műszeres elemzések bevezetése óta! A kénes szmog azonban már túlterjed Izlandon és Európa egyes területeit is elérte. Szeptember 6-án például kiugróan magas kéndioxid koncentrációt mértek Dublinben (a szokott érték mintegy 200-szorosát!). Aztán némileg módosult a szélirány és a következő napokban Norvégia nyugati partvidéke kapott a kénes levegőből azaz több mint 1300 kilométerre a kitörés helyétől! A vulkáni működés távoli hatása... Most Európa nem vulkáni hamut, hanem a kénes szmogot kapja, azonban fontos megjegyezni, hogy ez még messze nem jelent veszélyt, jóllehet egyesek már felidézik a Laki 1783-84-es kitörését kísérő, Európát ellepő kénes szmog következményeit. Fontos leszögeznünk, hogy még messze nem tartunk ott, hogy a bő 230 évvel ezelőtti események megismétlődésétől kellene tartanunk. Ahhoz, hogy komolyabb hatása legyen a vulkáni szmognak Európában szükséges, hogy (1) tartós maradjon a jelentős kéndioxid gáz kiáramlás a vulkáni működés során, sőt ez növekedjen a hasadék továbbnyílásával, a lávaöntés intenzitásának növekedésével; (2) a lávaöntő működéshez robbanásos kitörések is kapcsolódjanak;(3) tartósan kelet felé sodródjon a kénes légtömeg; (4) tartósan magas nyomású időjárási körülmények legyenek, ami Európára nyomja a kénes levegőt. Ez azt jelenti, hogy sok körülmény összejátszása szükséges egy valóban súlyos helyzet kialakulásához. De... De, a potenciális veszély megvan, amivel foglalkozni kell, mint kis valószínűségű, de nagy hatású, nem kizárható eseménnyel. Az európai kormányok, döntéshozók közül egy ilyen lehetőséggel és annak következményeivel komolyan talán csak a britek foglalkoztak. A Brit Geológiai Szolgálat kiváló szakember gárdája példaértékűen foglalta össze a Laki esemény akkori és esetleges egy ehhez hasonló eset következményeit és a tennivalókat, amiről érdemes elolvasni Anja Schmidt leírását is.

Balra: Gázördögök tánca a Holuhraun lávamezőn. Jobbra: a forró gázördögök kialakulása a norvég Nicarnica Aviation infravörös kamera felvételén.

"Gázördögök" tánca: Az izlandi Holuhraun hasadékvulkáni kitörés elképesztő sok izgalmas megfigyelést és újdonságot szolgáltat. Ez utóbbiak közül a legérdekesebb a karcsú "gázördögök" kialakulása. Mindez szinte naponta látható és a webkamerákon is jól követhető. Igazán még meghonosodott nevük sincsen, hiszen ilyen környezetben még nem figyeltek meg hasonló jelenséget. Az év elején az indonéziai Sinabung kitörése során észleltek ilyet. Akkor, a lezúduló izzófelhők finom vulkáni hamuanyaga alakított ki forgószélszerű jelenséget. Ezek azonban nem valódi tornádók, mivel kialakulási mechanizmusuk eltér azoktól és inkább az úgynevezett porördög jelenséghez hasonlítanak. Mindennek hátterében a talaj fölött lévő levegő erős felmelegedése áll, ami így a környezeténél (hidegebb felső légrétegek) könnyebbé válik, amiatt felszáll, a nyomáskülönbség miatt pedig ebbe a légörvénybe beáramlik a levegő és ezzel egy egyre gyorsuló forgómozgás alakul ki. Ez ahhoz hasonlít, amit a műkorcsolya versenyzők esetében is látunk a piruett közben és ilyenek a különleges "tűzördögök" avagy "tűztornádók" is. Valami hasonló jelenség történt a Sinabung forró piroklaszt-árja esetében is, ahol az üledék felett kialakult nagy hőmérsékletű légtömeg emelkedett fel, magába keverve a finomszemcsés hamuanyagot és a gyors pörgés miatt egy karcsú fonálszerű légfeláramlás jött létre. A piroklaszt-ár esetében tehát egyfajta "hamuördögök" tánca zajlott.
A Holuhraun lávamezőn azonban nincsen finom vulkáni hamu, sem por, akkor hogy jönnek ide az ördögök? Nos, itt egy újabb különleges, de a porördögök kialakulásához hasonló természeti eseményt látunk. A forró lávamező felett nagy hőmérsékletű gázréteg alakul ki a kiáramló kéndioxidtól. A jelenség lényege megint csak az, hogy van egy nagy hőmérsékletű gáz anyagunk a földfelszín közvetlen közelében, míg a felső légrétegek jóval hidegebbek. Ehhez hozzájárul még a kavargó szél, ami jelentős szélnyírást hozhat létre (lent szélcsend, feljebb erős szél). Adva van tehát minden a karcsú, pörgő ördögök bejöveteléhez, amelyeket itt "gázördögöknek" nevezhetünk. Szeptember 3-án ilyen "gázördögök" kialakulását vette fel a norvég Nicarnica Aviation infravörös kamerája, amely felvételen jól követhető, ahogy alulról, a földfelszín közeléből kiindulva jönnek létre a vékonyka forró, forgó légörvények.

A Bárdarbunga kaldera folyamatosan süllyed, aminek a mértéke már a 20 métert is meghaladja.

Mire készül a Bárdarbunga és további kilátások: Végül, mik most a kilátások? Egyelőre úgy tűnik, hogy stabilan zajlik tovább a hasadékvulkáni kitörés, ami egyre növeli a lávamező nagyságát. Ha ez a folyamat zajlik tovább (erre minden esély megvan, mivel továbbra is tágulásos kéregmozgást jeleznek a GPS adatok), akkor egy izgalmas kérdés a korábbiakban említett lávafolyás iránya, azaz miképpen befolyásolják a morfológiai elemek, így például a kiemelkedések, a lávafolyás további előrenyomulását. Ahogy ezt fentebb írtam, adott esetben ez új eseményekkel bővítheti a Holuhraun lávaöntés folyamatát (pl. lávaömlés az Askja kalderába, a Víti krátertóba...). A legvalószínűbb esemény mellett azonban ott vannak a szintén számba vehető, kisebb valószínűségű, de nagyobb hatású folyamatok is. A Holuhraun hasadékvulkáni kitörés most jégsapkamentes területen zajlik, azonban a szétnyíló hasadékzóna folytatódik a Dyngjujökull jégnyelv alatt is. E zónában a kipattanó földrengések főleg a jégsapka alatti területre koncentrálódnak, ami azt jelenti, hogy ott van jelentősebb kőzetfeszültség. Megvan az esélye annak, hogy az újabb felszíni hasadék itt nyílik fel és akkor jégalatti lávaöntés indul el, ami jökulhlauppal, jeges-iszapos áradattal és heves robbanásos kitöréssel, több kilométer magasra feljutó vulkáni hamufelhővel járhat. Ezt komoly veszélyként tartják számon a szakemberek és ezért is van lezárva a terület a turisták elől. A helyszínen csak a méréseket végző szakemberek tartózkodhatnak.
A legnagyobb aggodalomra azonban a Vatnajökull jégtakaró alatt fekvő Bárdarbunga viselkedése ad okot. A széles kaldera alatt nap, mint nap pattannak ki M>4 nagyságú földrengések, ami komoly kőzettest mozgást jeleznek néhány kilométer mélységben. A további mérések arra utalnak, hogy a kaldera felszíne már 20 métert süllyedt! Ennek oka még nem teljesen világos, mindenesetre a két neves izlandi geofizikus, Magnús Tumi Guðmunds­son és Páll Ein­ars­son úgy vélik, hogy a tűzhányó alatt oldalirányban kiáramló magmatömeg vált ki a felette lévő kőzettestben beszakadást. Az ilyen mértékű kaldera beszakadásos folyamat nem példa nélküli, legutóbb Izlandon az Askja 1875-ös kitörését követte fokozatos beszakadás. Azonban ez a felfogás A Bárdarbunga alatti központi magma felnyomulást és oldalirányú, a földkéregben mintegy 10-15 kilométer mélységben történő magmaáramlást feltételez, amiben nem mindenki ért egyet. A két izlandi szakember mindazonáltal három lehetséges jövőbeli kimenetet vázolt fel:
1. A Bárdarbunga alatti süllyedés és a Holuhraun hasadékvulkáni kitörési fokozatosan leáll.
2. A Bárdarbunga kaldera süllyedése tovább tart, elérheti akár a több mint 100 méteres beszakadást is, a Holuhraun hasadékzóna mentén tovább zajlik a kitörés és a Dyngjujökull alatt is újabb hasadék nyílik fel. Ez ahogy fentebb írtam, a jökulhlaup mellett erősebb robbanásos kitöréssel is járhat.
3. A Bárdarbunga kaldera süllyedése egy heves robbanásos kitöréshez vezet, a meggyengült, repedésekkel átjárt kőzettesten keresztül kitörő magma kölcsönhatásba lép a vastag jégtakaróval és ez erős freatomagmás, nagy mennyiségű finomszemcsés vulkáni hamuval járó kitörést okoz. Mindez mindent elsöprő jökulhlauppal jár a környező területeken.

Magnús Tumi Guðmunds­son és Páll Ein­ars­son modellje három lehetséges további eseménysorra.

Yellowstone: dilemma?

  Ismét a hírek között a Yellowstone vulkán. Az Amerikai Geofizikai Unió éves konferenciáján bemutatott eredményekről egy BBC cikk is beszámolt. Sajnos az eredeti - az AGU konferencián elhangzott - anyagot nem volt módom elolvasni. Most azonban nem is az eredményről szeretnék beszélni, talán arról majd Szabi részletesebben beszámol, ha ideje engedi. Röviden arról van szó, hogy az szeizmikus adatok újabb feldolgozása alapján a Yellowstone kaldera alatt 2.5-szer nagyobb méretű magmatározó rendszer van, mint azt korábban gondoltuk. Pontosabban, Robert Smith professzor is megjegyzi, hogy mindig is nagyobbnak vélték, mint amit a számítások mutattak.

Kép 1. balra fent: Átalakult riolit lávafolyások a yellowstone-i Grand Canyonban. jobbra fent: A Sheepeaters sziklafal bazalt oszlopai. Egykori bazaltos lávafolyás emléke. alul középen: A Huckleberry ridge tufa összesült egységének feltárása a Golden Gate-nél. A 2.1 millió évvel ezelőtti szupervulkáni kitörés terméke. Forrás: USGS

   A sajtóban megjelent cikkek visszafogottabbak, mint korábban, akár fejlődésként is értelmezhetjük, hogy végre megnevezik azokat a kutatókat - ha nem is mindet-, akiknek az eredményeiről beszámolnak, de azért még lenne mit javítani. Továbbra sem sikerül kitörni - az egyébként teljesen fölösleges- szenzációhajhász mondatok világából, min pl.: óriási a Yellowstone alatti szupervulkán /Ez a mondat már önmagában is értelmezhetetlen szakmailag. A Yellowstone alatt nincs szupervulkán. Maga a Yellowstone kaldera és a hozzátartozó mélybeli magmatározó rendszer a tűzhányó./ Miért nem elég annyit közölni, hogy az új adatok és XY számításai alapján a Yellowstone magmatározója 2.5szer nagyobb, mint azt eddig gondolták (Az egy másik kérdés, hogy mi az adat és ez az új térfogat, amit megadtak miből jön. Általában az adatok fontosságáról és értelmezésének problematikájáról, már korábban is írt Szabolcs egy nagyon jó bejegyzést. Ezt mindenkinek ajánlom, mielőtt tudományos/földtudományos híreket olvas.). Ez már önmagában is nagyon izgalmas eredmény és felesleges mellé tűzni a kliséket, hogy: ..ha a yellowstone-i vulkán ma kitörne, annak katasztrófális hatása lenne. Nincs szükség arra sem, hogy bizonytalanságot tápláljunk az olvasókba. pl.:...a kutatók sem biztosak abba, hogy kitör-e még egyszer a vulkán....vagy, egyesek szerint régóta esedékes egy ilyen kitörés. A tudósok nem bizonytalanok, hanem megfontoltak, de nem azért mert nincs képességünk megítélni a Yellowstone állapotát, azt kitűnően ismerjük. A megfontoltság bizonytalanságnak tűnhet az avatatlan fülnek, a mai világban azonban kénytelenek vagyunk óvatosan és talán kétértelműen fogalmazni, mert gyors az információ áramlás és nagy a "költői" szabadság. Ki merne teljesen egyértelműen mondani bármit, ha egy olyan vulkánon dolgozna, amelyiknek akkora kitörései is voltak, hogy az USA nagy részét beterített a tefra. A magmakamráról gyűjthető adatok alapján azonban azt látja, hogy a magmatározóban nincs kitörésre képes kőzetolvadék, csak kitörni képtelen kristálygazdag magma. Látszólag akkor a helyzet világos nincs magma ami kitörjön, akkor nincs miért izgulni. Ez igaz is a jelenben, de egy kutatónak az is a feladata, hogy feltegye a kérdést, mit hoz a jövő? Mennyi idő alatt és hogyan alakul ki egy újabb kitörésre képes magmacsomag? Elkezdődött ez már? Esetleg vége? A Yellowstone magmatározója már a végét járja? Ilyen a kérdésekre keressük  a választ. Az a megfigyelés, hogy most minden nyugodt (-nak tűnik), nem jelenti azt, hogy ez az állapot örökké fenn kell, hogy maradjon. A geológiában mindig az időtényező adja a nehézséget. Mi napról napra rögzítjük két-három évtizede a tűzhányó rezdüléseit, de mindez szinte egy percet sem rögzít a több millió éves vulkán történetéből. Arra kérdésre viszont egyértelműen tudunk válaszolni, hogy túlhordott-e baba, vagyis esedékes-e már egy újabb kitörés, ez egyszerűen badarság, ebben a formában ez értelmezhetetlen. Habár a Yellowstone területén a szupervulkáni kitörések - 3db ilyen eseményt ismerünk - nagyjából 700ezer évenként követték egymást - és talán még lesznek is a jövőben ilyen nagy kitörései -, de ez nem azt jelenti, hogy a következő kitörés mindenképpen szupervulkáni lesz (miután a legutolsó ~650ezer éve volt). A Yellowstone életében számos kitörés volt ezek mellett, és sokkal gyakoribbak a kisebb térfogatú gyakran effuzív kitörési epizódok /kép 1/, amikor a magma robbanás nélkül, esetleg kis erejű robbanásokkal kerül a felszínre. Sőt, Robert Christiansen és munkatársainak tanulmánya alapján a hidrotermás kitörések /kép 3/ (pl.: gejzírek /kép 2/) valamint a mérgező gázömlések jelentik a legfőbb veszélyt a Yellowstone területén, és egy nagy térfogatú kalderaformáló kitörésnek van a legkisebb esélye.

Kép 2. A Castle gejzír. Jelenleg az egyik fő veszély forrást a Yellowstone parkban a váratlan hidrotermás kitörések jelentik. Forrás:wikipedia

Egy nagy térfogatú kalderaformáló kitöréshez ugyanis nagyon különleges helyzet kell, hogy fennálljon a magmatározóban. A tűzhányók alatti magmatározó rendszerről alkotott képünk nagymértékben változott meg és változik manapság. A korábbi modell, -  amely azt sugallja, hogy egy a vulkán alatti olvadékkal kitöltött üreg táplálja a kitöréseket, amit magmakamrának neveztünk (és nem "kamrának") - mára gyökeresen megváltozott. A tűzhányók alatti magmatározót ma már úgy modellezzük, mint egy kőzetszivacsot. A tűzhányó alatti magmatározó rendszert kristályokban gazdag magma un. kristálypép tölti ki és a szemcseközi térben foglal helyet az olvadék (kristály:olvadék=~7:3, ~8:2). A nagy térfogatú kalderafolrmáló kitörések feltétele, hogy geológiai skálán mérve rövid idő alatt, ebből a kristályos pépből olvadék gazdag magma (kristály:olvadék=~1:9,~2:8) "préselődjön ki" és halmozódjon fel. A jelenlegi ismereteink szerint éppen ez az, ami hiányzik a Yellowstone alatti magmatározóból, - ezzel kapcsolatban Szabolcs egy 3.5 ezelőtt megjelent  bejegyzésében olvashatnak még részleteket - vagyis a (szupervulkáni) kitörést táplálni képes nagyobb tömegű kristályszegény kőzetolvadék.

 Kép 3. Az 500 m átmérőtt is elérő Indian tavacska egy 3000 ezer évvel ezelőtti hidrotermás erupció nyomát őrzi. Fotó: Jim Peaco 2001, Forrás: Christiansen és mtsi. 2007

  Hozzá kell még tennem, hogy a vulkanológia egy dinamikusan fejlődő tudomány, amely az elmúlt évtizedekben komoly eredményeket ért el a vulkánkitörések előrejelzésében (gondoljunk csak a Merapi 2006, 2010-es vagy a Pinatubo 1991-es kitöréseire). /megj: Erre persze rögtön mondhatná valaki, hogy ugyan kérem, itt van az Etna esete. Október vége óta, ahány kitörése volt, annyi módon zajlott le a paroxizmális kitörési epizód, és senki nem jelezte előre például, hogy a november 23. epizód subpliniuszi erősségű lesz. Igen. Ezt el kell ismernünk. Korábban már hoztam azt a hasonlatot, hogy a vulkánkitörések előrejelzésében ott tartunk, ahol az orvosok a gyermek születések előrejelzésében. Az esemény bekövetkezését és az esetleges bonyodalmakat jól fel tudjuk vázolni, de akár csak az orvostudomány a vulkanolgóia is reaktív nem proaktív, ugyanakkor a reakciók szerencsére gyorsak, akárcsak az orvostudományban, ami segít a minimumra szorítani a károkat. Érdemes még megjegyezni, hogy mi vulkanológusok sokkal kevesebb esettanulmányból dolgozunk, mint az orvostudomány./ Ha a Yellowstone nagy kitörésre készülne, akkor annak véleményem szerint képesek lennénk detektálni a jeleit. Abban szerintem minden vulkanológus kolléga egyetért, hogy azon tűzhányók, amelyekkel a média "riogatni" szokta az olvasókat (Yellowstone, Vezúv, Mt St. Helens), korszerű műszerekkel folyamatos megfigyelés alatt állnak és minden lélegzetvételüket detektáljuk, ha készülnének valami igazán nagy durranásra azt látnánk előre. (Sőt, ma már bárki a karosszékéből is figyelheti az interneten közzétett adatokat, képeket.) Ennél sokkal izgalmasabb kérdés, az amit Szabolcs szokott hangsúlyozni. Vagyis megtalálni azt/okat a tűzhányót/ókat, amely/ek a jövőben képes/ek nagy erejű kitörésre, de jelenleg még a nevét/üket sem tudjuk. De nehogy azt gondolja bárki is, hogy ebben a kérdésben a sötétben tapogatózunk. Ebben kérdésben is elindult a vulkanológus társadalom és a mi kutatócsoportunkban is ez az egyik kiemelt téma.

   A vulkanológusok tehát nem bizonytalanok. Ismerjük a Yellowstone állapotát. Tudjuk, hogy mik a fontos kérdések és dolgozunk rajta. Mert tudjuk, hogy: "Merre tovább vulkanológia..." (Harangi 2013)!

Milyen vulkáni kitörés lehetséges a német Eifel térségében?

Lassan talán sikerült elsímitani a német "szupervulkáni" (rém)hír keltette hullámokat, ami azonban nekünk vulkanológusoknak azért adott egy jó lehetőséget arra, hogy egyrészt megismertessük mit nevezünk valóban szupervulkáni kitörésnek, továbbá azt is, hogy Európa belsejében is vannak aktív vulkáni területek, ahol nincs kizárva, hogy vulkáni működés induljon be még akkor is, ha jelenleg minden nyugodtnak látszik. Most már talán van arra is egy kis idő, hogy az előző bejegyzés végén írottakhoz igazodva nyugodtan nézzük meg, mit lehet tudni erről a német területen lévő vulkáni mezőről, mi az oka annak, hogy belesodródott ebbe a történetbe.

A Németország nyugati részén található Eifel vidéke egykor látványos, olykor pusztító vulkánkitörések színtere volt. A telt körök és háromszögek egyedi vulkáni központokat jeleznek. A 12900 évvel ezelőtt kialakult Laacher-see kaldera az északkeleti vulkáni csoportban helyezkedik el. Forrás: H.-U. Schmincke

A térképen két vulkáni csoport rajzolódik ki, az egyik a nyugati Eifelben, a másik pedig az Eifel keleti részén. A nyugati terület mintegy 600 négyzetkilométer nagyságú és közel 250 vulkáni kúpot tartalmaz. Ezek részben salakkúpok, részben pedig úgynevezett maar vulkánok, amelyek esetében hiába keressük a vulkáni formákat, ezek békés, köralakú tavak. A tóvíz alatt azonban jelentős mélyedés húzódik, az egykori heves kitörés során kialakult mély lyukak (úgynevezett diatrémák). A Pulvermaar vize például 74 méter mély! Ezen a területen jellemzően bazaltos magmacsomagok törtek a felszínre, amelyek rövid életű vulkáni kitöréseket eredményeztek, valahogy így:

Így működtek az Eifel bazaltvulkánjai: balra salakkúpot létrehozó lávatűzijáték kitörés, jobbra mély kürtőt kivájó, maar-vulkáni kitörés. (a baloldali kép a Strombolin készült 1992-ben, a jobboldali kép pedig az alaszkai Ukinrek 1977-es kitörését mutatja).

Az Eifel nyugati részén Gerolstein környékén megbúvó mesés tavak a maar-vulkánok névadói. Hasonló vulkáni működés jellemezte néhány millió évvel ezelőtt a Balaton-felvidék területét is, így alakultak ki többek között a Tihanyi-félsziget vulkánjai, Pula és Gérce, ma alginitet rejtő mélyedései és így kezdte meg működését a Badacsony és Szent György-hegy is.

Bármennyire is furcsának tűnik, de ez is egy vulkán (Totenmaar)! Így néznek ki a maar-vulkánok, amelyek esetében a kitörés során egy mély lyuk alakul ki.

A nyugati Eifelben ez a sok apró vulkán 700 ezer és 10 ezer évvel ezelőtti időszakban alakult ki, itt volt a térség legutolsó kitörése is, az Ulmener maar 10-11 ezer évvel ezelőtt keletkezett.
Az Eifel keleti felén kb. 100 vulkán található, itt azonban a salakkúpok dominálnak. A vulkáni működés itt kb. 500 ezer évvel ezelőtt indult meg és a legutolsó kitörés 12900 éve volt. A nyugati területhez képest a fő különbség itt az, hogy nem csak bazaltos vulkánok jelnnek meg, hanem négy nagy kaldera is. Ezek olyan vulkáni formák, amelyek mellett szintén könnyen elmegy az ember, hiszen vagy lapos mélyedések vagy kiterjedt tavak. A maar tavakhoz képest a különbség, hogy ezek mérete jóval nagyobb és a tavak mélysége többnyire kisebb. Kialakulásuk hatalmas (de nem szupervulkáni!) kitöréshez kapcsolódik. Ekkor a földfelszín alól eltávozó nagy mennyiségű magma által visszahagyott üreg teteje beomlik, ami a földfelszínen egy tál alakú mélyedést hoz létre. Ennek nagysága hozzávetőleg megadja a kitörő magma mennyiségét. A mélyedést olykor csapadékvíz tölti ki és ekkor kiterjedt tavak alakulnak ki, ilyen például a Laacher-see:

... és ez is egy vulkán, a Laacher see vízzel kitöltött kalderája, ami 12900 éve keletkezett.

Az első kaldera-formáló kitörés 450-500 ezer éve volt (Kempenich kitörés), ezt követte 360-450 ezer éve a hatalmas Rieden kitörés, amikor 5 köbkilométer magma zúdult a felszínre, majd jött a wheri kitörés 215 ezer éve és végül 12900 éve történt a Laacher-see kitörés, amikor 6 köbkilométer térfogatú fonolitos magma tört ki, közel 20 köbkilométer nagyságú vulkáni üledéket létrehozva. Ennek nyomán alakult ki a Laacher-see kaldera. A kitörési felhőt a szél észekkelet felé vitte, a vulkáni hamurétegek Skandináviában több helyen is megtalálhatók.

A vulkáni hamufelhő elterjedése a Laacher-see kitörés után. A piros szín a felszínközelben szétterjedő, mindent elsodró vulkáni törmelékárakat jelzik. Forrás: Litt és munkatársainak tanulmánya

A vulkán néhány kilométeres környezetében több méter vastag vulkáni hamu halmozódott fel, ami gátat képezve feltorlaszolta a folyóvizeket és hatalmas áradást okozott. A Laacher-see kitörés környezeti katasztrófát okozott Európa szerte és klimatikus hatása is volt (innen indulhatott ki a mostani rémhír történet csírája), ami a magasabb légrétegekbe jutó nagy mennyiségű kéndioxid gázoknak volt köszönhető. A visszaeső hőmérséklet többek között a fák évgyűrű vastagságainak csökkenésében is tükröződik. A kitörés következtében demográfiai átrendeződés történt és jelentős hatással volt a növény- és állatvilágra is.
Az Eifel vulkáni területet tehát két típusú kitörés jellemzi és feltehetően a jövőben is lesznek ilyen kitörések. Nagyobb a valószínűsége a lokális bazaltos vulkáni kitörésnek, amely esetében a fő problémát az okozza, hogy a bazaltos magma nagyon gyorsan a felszínre tör, azaz nem biztos, hogy sok idő lesz az első előjel megjelenése után... Kérdés az is, hogy hol talál utat magának a bazaltos magma. Az Eifel vidéke most már egy sűrűn lakott terület, nem úgy mint néhány tízezer évvel ezelőtt! A nagyobb, Laacher-see típusú kitörésnek az esélye jóval kisebb és ezt minden bizonnyal egyértelmű előjelek fogják megelőzni. Az ilyen típusú kitörést már szilíciumdioxidban gazdagabb magma táplálja, ami azt jelenti, hogy hosszabb idő telik el a néhány kilométer mélységben lévő magmakamrában, amíg a bazaltos magma kristályosodása egy ilyen magmatípus keletkezéséhez vezet. A legújabb kutatások szerint a Laacher-see kitörés előtt már vagy 20 ezer évvel korábban elkezdett kialakulni a magmakamra és 3-4 ezer évvel korábban már létrejött az a fonolitos magma, ami végül 12900 éve megtalálta a felszínre vezető utat. Vélelmezhetően egy újabb nagy kitörés előtt már a vulkanológusok számára is egyértlemű jelek fognak mutatkozni!

Összefoglalva: az Eifel térsége Európa olyan területe, ahol jelenleg minden békésnek tűnik, de tudni kell, hogy vulkanológiailag potenciálisan aktív terület! Ezt jelzik, az igen gyakori mikro-földrengések, az évszázadok óta felszínre törő széndioxid gázok és a gázok izotópösszetétele is. A térség alatt a földkéregben van magmatömeg, ami akár aktivizálódhat a jövőben és azt is tudjuk, hogy a terület alatti földköpeny is részlegesen olvadt állapotban van. Ez azt jelenti, hogy adott esetben kialakulhat egy olyan bazaltos magmatömeg, ami gyorsan áthatolhat a földkérgen és a felszínre törhet. A tudomány nagy kérdése, hogy mi indít el egy ilyen folyamatot? Vélelmezhetően lesznek észlelhető - akár 2-4 magnitúdójú, mély hipocentrumú - földrengések, mint előjelek, a kérdés csak az, hogy ezután mennyi idő lesz a felkészülésre! A Laacher-see kitöréshez hasonló jövőbeli vulkáni működés esélye sem nulla, de jóval kisebb, mint a bazaltos kitörésé. Valószínűleg ennek azonban hosszabb ideig tartó előjelei lesznek, aminek a szakemberek általi észlelése nyilvánvalóan döntő fontosságú!
Végül, vannak-e még az Eifelhez hasonló jelenleg nyugodt, de vulkanológiailag potenciálisan aktív területek Európa belsejében (leszámítva Olaszországot)? Igen, ilyen terület a közeli német-cseh határvidék, ahol tavaly a földrengésrajok már jelezték ezt a helyzetet, és erre utal a gázok összetétele is, ilyen terület a francia Chaine-des-Puys vidéke (ahol csupán 4000-6000 éve volt az utolsó vulkánkitörés) és ha sokkal kisebb mértékben is, de azért ide sorolható a Tusnád melletti Csomád is, ahol a mélyben szintén még feltételezünk nem teljesen kihűlt magmás testet... Fontos, hogy ezeket a területeket minél jobban megismerjük, hogy elkerüljük a meglepetéseket és persze azért is, hogy tudjuk azt is, mi az, ami csak félelemkeltő hír!

Zárógondolatok...
Olvasóink joggal kérdezhetik, akkor most tervezhetünk utat Gerolsteinbe, vagy éppen a Vulkaneifel, az Eifel Vulkanpark különleges természeti látványosságaihoz, Maria Laach nyugalmat és békét árasztó ódon apátságához vagy éppen eltölteni egy kis időt a Vulkan Brauerei különleges vulkán sörét kortyolgatva? Mások esetleg azt fontolgatják, hogy ezek után érdemes-e ezen a területen befektetéseket eszközölni? Mi lesz, ha jön egy vulkánkitörés? Kell-e egyáltalán félni? Ha nem is lesz szupervulkáni kitörés, de egy kisebb is számtalan gondot okozhat, gondolhatják sokan! Biztosat természetesen a szakember sem állíthat, azonban legjobb tudásom alapján is mindenkit bátorítok, hogy látogasson el erre a gyönyörű vidékre, aki tud akár fektessen be, végezze vállalkozását! Ugyanúgy, mint a Clermont Ferrand közeli csodás vidékre és természetesen a bűbájos, vadregényes Csomádra is! A rendelkezésre álló adatok alapján valószínűsíthetjük, hogy a közeljövőben nem zavarja meg vulkánkitörés e területek nyugalmát, azonban nem tudhatjuk mely generációnak kell majd szembenézni az esetlegesen aggasztó jelekkel. Ezzel azért jó tisztában lennünk!
Fontos tudnunk, hogy a Föld egy dinamikusan működő bolygó, amelynek megvannak az életjelenségei, mint a földrengések és a vulkánkitörések. Az utóbbiak előrejelzéséért sokat tehetnek a vulkanológusok, akiknek kutatásai segítenek megérteni e szemet gyönyörködtető, de sokszor hátborzongató természeti folyamatot. Vannak olyan vulkánkitörések, amelyek lefolyásában nincsen közvetlen tapasztalatunk, nincsenek közvetlen megfigyeléseink. Ilyenek a nagy kaldera-formáló kitörések, ilyenek a hosszú életű vulkáni területek (mint például az Eifel) akár hosszú nyugalmi állapot utáni vulkáni kitörései (erre talán csak a mexikói kukoricaföldön hirtelen kinőtt Parícutin szolgáltatott példát 1943-ban). Ezek kutatása tehát kiemelt fontosságú lehet és ehhez igyekszünk mi is hozzá tenni a magunk szerény eszközeivel kapott eredményeket. A Kárpát-Pannon térség vulkáni működésének vizsgálata ugyanis mindehhez jó alapot szolgáltat. Most már nemzetközi szinten is egyre intenzívebbek például a bazalt vulkáni területek kutatásai, amelynek egyik vezető szakembere az ELTE-n végzett, de ma már Új-Zélandon dolgozó kiváló vulkanológus, Németh Károly. Február végén Aucklandben egy nemzetközi konferencián kiemelt lesz ez a téma, amelyek tapasztalatai sokat segítenek majd a térségünk és akár az Eifel bazalt vulkáni területein lejátszódott vulkáni működések megértésében is. Tapasztalatainkat természetesen továbbra is megosztjuk majd olvasóinkkal!

Nyugtalanság jelei az indonéz Tambora tűzhányón!

A szicíliai Etna újabb, 12. paroximális kitörése után most ugorjunk egy sokkal távolibb területre, a vulkánokban bővelkedő Indonéziába! Az Indonéz Vulkanológiai Intézet 2011. augusztus 30-án, kedden zöldről (nyugalmi állapot) sárgára (készültségi állapot) emelte a riasztási fokozatot Indonézia egyik leghíresebb tűzhányóján, a Tamborán (mely Sumbawa szigetén található). A tűzhányó nevét említve valószínűleg minden vulkánkedvelőnek az 1815-ös Tambora kitörés jut eszébe, mely a történelmi idők legnagyobb vulkánkitöréseként ismert. Ez a VEI=7-es erősségű kitörés (a vulkáni hamufelhő magassága>25 km) olyan sok kén-dioxidot juttatott a sztratoszférába, hogy globális lehűlés következett be (a globális átlaghőmérséklet 0,3-0,7 Celsius fokot csökkent a következő évben), és az 1816-os év "a nyár nélküli évként" vonult be a történelembe az egész Földön. Azt azonban már kevesebben tudják, hogy az 1815-ös nagy kitörés óta a Tamborának még legalább 3 kisebb kitörése volt, melyek nagysága VEI=0-2 volt.

Bal oldali kép: műholdfelvétel a Tambora tűzhányó 6 km széles, 1250 m mély kalderájáról, mely az 1815-ös VEI=7-es kitörés eredménye (a kép forrása); jobb oldali kép: a vulkán kalderájának belseje (a kép forrása).

Az idei évben a helyi vulkanológiai intézet jelentései szerint április óta időszakos földrengésrajok detektálhatók a tűzhányón, augusztus végén pedig nőtt a gyakorisága a sekély, vulkanotektonikus földrengéseknek, illetve a földremegések (tremor) intenzitásában is növekedést tapasztaltak. Ezek mellett fehér gőzfelhőket is megfigyeltek a vulkán kalderájában, melyek több 10 m magasságba emelkedtek. Ezen események azt jelezhetik, hogy a tűzhányó a közeljövőben újra aktivizálhatja magát, azonban valószínűleg csak egy kisebb robbanásos kitörés vagy lávafolyások, lávadómok kialakulása várható (VEI=0-2-es erősségű, hasonlóan az 1819-ben, 1880-ban és 1967-ben történt eseményekhez), és nem egy jelentős, az 1815-ös kitöréshez hasonlítható. Mindenesetre érdemes szemmel tartani a tűzhányót!

Kitörés készülődik a világ legnagyobb aktív kalderájában? (Aso, Japán)

Az aktuális vulkáni veszélyhelyzet Kyushun. A felső táblázatban olvasható, hogy mely vulkánok aktívak (=2 készültségi szint) jelenleg a térségben (több ismerős név is visszaköszönhet, mint a Sakurajima vagy a Kirishima/Shinmoedake).

Kettes fokozatra (= A vulkáni kráter megközelítése tilos) emelték a készültségi szintet 2011. május 16-án az Aso vulkánon. Ezt az indokolta, hogy az Aso kaldera központi részén található vulkáni kúpok egyikéből (Nakadake) 500 m magas, vulkáni gázokban dús felhő tört fel. Az intenzív gázkibocsátásról videófelvétel is készült. Egyelőre a kráter 1 km-es körzetét zárták le, amelyen belül tilos tartózkodni. Az események webkamerán is követhetők (a megnyíló weboldalon a jobb oldali dobozban alulról a 10. sorra kell kattintani, az Aso vulkán Kanjija: 阿蘇山 = Aso-san).

Részlet az asahi.com által közölt videóból, amely ottani idő szerint 14:09-kor (2011. 05. 16.) mutatja a felerősödött gázkibocsátást.

Az Aso vulkán valójában nem egy vulkáni kúp, hanem egy 24 km átmérőjű kaldera Japán legdélebbi nagy szigetén Kyushu-n, Fukuokától alig 100 km-re délkeleti irányban.
Az Aso a világ legnagyobb aktív kalderája, amelynek nagyjából a középső részén egy 17 vulkáni kúpból álló komplexum található. A kaldera 4 fő robbanásos kitörés következtében jött létre, amelyek az elmúlt 300.000-90.000 ezer évvel ezelőtti időszakban történtek. Ezen kitörések alkalmával keletkezett piroklaszt árak Kyushu nagy részét beborították. Az utolsó kitörés során (Aso-4) több, mint 600 köbkilométer tefra és piroklaszt ár üledék képződött. (A Balaton vizének térfogata kb. 1-2 köbkilométer.)

Bal oldali kép: Az Aso kaldera helyzete Japánban. Forrás: JMA. Jobb oldali kép: Az Aso kaldera madártávlatból. A piros háromszög jelöli a kaldera központi részén található vulkáni kúpokból álló komplexumot. E körül jól kirajzolódik a szinte szabályos kör alakú kaldera perem. Forrás: gg earth.

A vulkáni működés a történelmi időkben elsősorban a kaldera központi részén található Nakadake vulkáni kúpra korlátozódott. A Nakadake japán egyik legaktívabb tűzhányója és emellett azzal is büszkélkedhet, hogy i.sz. 553-ban zajlott kitörése volt az első történelmi időkben dokumentált vulkáni működés Japánban. A történelmi időkben főként stromboli-típusú lávatüzijáték valamint freatomagmás hamuszórás jellemzi a vulkáni működést. A Nakadake emellett Kyushu kedvelt turistacélpont.

Egyelőre erőteljes gázkibocsátás (fumarola tevékenység) zajlik a tűzhányón, amit a 19:00 óra körül általam készített webkamera felvétel is tanúsít. Azonban nem kizárt, hogy újabb taggal bővül a Japán "Vulkán ki, mit tud " résztvevőinek a köre.

Erőteljes fumarola tevékenység a Nakadake vulkánon (Aso kaldera) hazai idő szerint kb. 19:00-kor (2011. 05. 16.) Forrás: JMA

Tűzhányó hírek!

Elérhető a legfrissebb (2010. december 8-14.) SI/USGS heti jelentés.
Benne:
- nem pihennek a kamcsatkai tűzhányók, öt vulkánon zajlanak egyszerre az események
- folytatódnak a kitörések a Tungurahuán
- rövid lávaöntő kitörés a Piton de la Fournaise-en.

A térképen az SI/USGS heti jelentésében lévő tűzhányók szerepelnek. Jelmagyarázat: piros háromszög: új aktivitás/fokozódó nyugtalanság, sárga háromszög: folytatódó kitörés.

Indonéz tűzhányó a fotóverseny győztes felvételén

Többek között a Rinjani tűzhányóról készült kép nyert a NatGeo 2010-es fotóversenyén. A Rinjani Indonézia második legnagyobb tűzhányója. A vulkán 6*8.5 km átmérőjű kalderájában egy 230 m mély tó található. Jelenleg a kaldera belsejében található salakkúpon zajlanak a gyenge robbanásos kitörések és lávafolyások. A tűzhányó hatalmas kalderája azonban világosan jelzi, hogy a tűzhányó jóval pusztítóbb kitörésekre is képes. A GVP oldalán további képek tekinthetők meg a tűzhányóról.

Izland - beindíthatja a Katlát az Eyjafjallajökull?

Az Eyjafjallajökull tavaszi kitörése során már volt szó erről a kérdésről. A héten zajló AGU konferencián Pall Einarsson tartott előadást a Katla és az Eyjafjallajökull közötti kapcsolatról (az előadás kivonata). Az előadás kivonatában nagyon visszafogottan fogalmaznak Einarsson-ék, Erik Klemetti beszámolója szerint az előadás során már sokkal messzebbre mentek. A jelenlegi megfigyeléseik szerint úgy gondolják az Eyjafjöll a Katla gyújtózsinórja. A pontos mechanizmus, hogy miként hat egymásra a két vulkán még nem ismert. Ezek mellett az előadásban arra is felhívták a figyelmet, hogy a Katla kitörése már nagyon időszerű lenne, ami várhatóan erősebb lesz, mint a tavaszi Eyjafjöll kitörés. Fontos azonban megjegyezni, hogy egyelőre nincs jele annak, hogy rövid időn belül működésbe lépne a Katla.